高二化学核心考点深度解析与备考攻略

化学作为一门基础自然科学，在原子和分子层面上深入探究物质的组成、结构、性质及其转化规律，并揭示其广泛应用。下面将为大家系统梳理高二化学考试的核心知识点，助你全面掌握化学知识体系，提升学习效率。

### 第1章：化学反应与能量转化

化学反应的本质在于反应物化学键的断裂与生成物化学键的形成，这一过程必然伴随着能量的释放或吸收。化学反应的热效应是衡量能量变化的重要指标，主要包括反应热和焓变两个关键概念。

#### 一、化学反应的热效应

1. **化学反应的反应热**
– **概念**：在特定温度下，化学反应释放或吸收的热量称为该反应的热效应，简称反应热，用符号Q表示。
– **反应热与吸热/放热反应的关系**：Q>0时为吸热反应，Q0为吸热反应，ΔH<0为放热反应。
– **热化学方程式**：将反应物变化和焓变同时表示的化学方程式。书写时需注意：
① 标注物质聚集状态（s、l、g、aq）；
② 注明ΔH及反应温度；
③ 系数加倍时ΔH数值也加倍，逆向反应时ΔH符号改变但数值不变。

3. **反应焓变的计算**
– **盖斯定律**：反应焓变与反应路径无关，只与始态和终态有关。
– **利用盖斯定律计算**：通过给定热化学方程式合并求解目标反应的焓变，ΔH为各方程式ΔH的代数和。
– **标准摩尔生成焓（ΔfHmθ）**：任意反应aA+bB=cC+dD的焓变为ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]。

#### 二、电能转化为化学能——电解

1. **电解的原理**
– **概念**：直流电作用下，电解质在电极上发生氧化还原反应的过程，装置称为电解池。
– **电极反应**：以电解熔融NaCl为例：
– 阳极（正极）：2Cl-→Cl2↑+2e-（氧化反应）
– 阴极（负极）：Na++e-→Na（还原反应）
– 总方程式：2NaCl(熔)→2Na+Cl2↑

2. **电解原理的应用**
– **电解食盐水**：
– 阳极：2Cl-→Cl2+2e-
– 阴极：2H++e-→H2↑
– 总反应：2NaCl+2H2O→2NaOH+H2↑+Cl2↑
– **铜的电解精炼**：
– 阳极（粗铜）：Cu→Cu2++2e-，同时发生Zn→Zn2++2e-、Ni→Ni2++2e-、Fe→Fe2++2e-等副反应，Au、Ag、Pt等沉积为阳极泥。
– 阴极（精铜）：Cu2++2e-→Cu
– **电镀**：以铁表面镀铜为例：
– 阳极（Cu）：Cu→Cu2++2e-
– 阴极（Fe）：Cu2++2e-→Cu

#### 三、化学能转化为电能——电池

1. **原电池的工作原理**
– **概念**：将化学能转化为电能的装置。
– **Cu-Zn原电池**：
– 负极（Zn）：Zn→Zn2++2e-（氧化反应）
– 正极（Cu）：2H++2e-→H2（还原反应）
– 总反应：Zn+CuSO4→ZnSO4+Cu
– 现象：Zn片溶解，Cu片产气泡，电流计偏转
– **电极判断**：活泼金属为负极，不活泼金属或非金属为正极。

2. **化学电源**
– **锌锰干电池**：
– 负极：Zn→Zn2++2e-
– 正极：2NH4++2e-→2NH3+H2
– **铅蓄电池**：
– 放电时：
– 负极：Pb+SO42-→PbSO4+2e-
– 正极：PbO2+4H++SO42-+2e-→PbSO4+2H2O
– 总反应：Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O
– 充电时：2PbSO4+2H2O→Pb+PbO2+2H2SO4
– **氢氧燃料电池**：
– 负极：2H2+4OH-→4H2O+4e-
– 正极：O2+2H2O+4e-→4OH-
– 总反应：2H2+O2→2H2O

3. **金属的腐蚀与防护**
– **金属腐蚀**：金属表面与周围物质发生化学反应或电化学作用而破坏的过程。
– **电化学原理**：
– 生铁遇雨水形成原电池：
– 负极（Fe）：Fe→Fe2++2e-
– 正极（O2）：O2+2H2O+4e-→4OH-
– 总反应（吸氧腐蚀）：2Fe+O2+2H2O→2Fe(OH)2，进而氧化为Fe(OH)3，最终形成铁锈。
– 酸性环境下（析氢腐蚀）：
– 正极：2H++2e-→H2↑
– **防护方法**：
– 物理防护：刷油漆、陶瓷、沥青、塑料或电镀耐腐蚀金属。
– 电化学防护：
– 牺牲阳极保护法：让更活泼金属作阳极被腐蚀，保护主体金属。
– 外加电流阴极保护法：外加直流电使主体金属成为阴极。

### 第2章：化学反应的方向、限度与速率

原电池反应自发进行，而电解池反应需外加电能。如何判断反应的自发性是本章重点。

#### 一、化学反应的方向

1. **焓变与反应方向**
– 放热反应（ΔH0）也可自发，如高温下CaCO3分解。

2. **熵变与反应方向**
– 熵（ΔS）描述体系混乱度，ΔS>0有利于反应自发。
– 产生气体的反应熵增，有利于自发进行。

3. **焓变与熵变的共同影响**
– 自发条件：ΔH-TΔS0
– 自发反应总是向ΔH-TΔS<0方向进行直至平衡。

#### 二、化学反应的限度

1. **化学平衡常数（K）**
– 定义：平衡时生成物浓度幂次方乘积与反应物浓度幂次方乘积之比。
– K值越大，反应越完全。
– K与平衡常数表达式相关，正逆反应K互为倒数。
– 判断平衡：浓度商Qc=Kc时达到平衡。

2. **平衡转化率**
– 定义：转化量/初始量×100%。
– 平衡移动不必然提高转化率，如增加某一反应物浓度可能提高另一反应物转化率。
– 可通过K与转化率相互计算。

3. **反应条件对平衡的影响**
– 温度：升温向吸热方向移动，降温向放热方向移动。
– 浓度：增生成物/减反应物向逆反应移动，反之向正反应移动。
– 压强：ΔVg=0时不受影响，ΔVg≠0时增压向体积减小方向移动。
– 勒夏特列原理：平衡向减弱改变的方向移动。

#### 【例题分析】

**例1**：已知热化学方程式：
(1) Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25kJ/mol
(2) 3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJ/mol
(3) Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJ/mol
写出FeO(s)被CO还原为Fe和CO2的热化学方程式。

**解析**：
依据盖斯定律，反应热与路径无关。通过方程式(3)×2+(2)得：
2Fe3O4(s)+2CO(g)+3Fe2O3(s)+CO(g)=6FeO(s)+2CO2(g)+2Fe3O4(s)+CO2(g)
ΔH=+19kJ/mol×2+(-47kJ/mol)=-3kJ/mol
整理得方程式(4)：Fe2O3(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO2(g) ΔH=-3kJ/mol
将(1)-(4)得：
2CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)-2FeO(s)-CO2(g)
ΔH=-25kJ/mol-(-3kJ/mol)=-11kJ/mol
整理得：FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11kJ/mol

**答案**：FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g) ΔH=-11kJ/mol

**例2**：Li2CO3和Na2CO3熔融盐燃料电池，CO为阳极燃气，空气与CO2混合气体为阴极助燃气，650℃工作。
阳极反应：2CO+2CO32-→4CO2+4e-
总反应：2CO+O2=2CO2
求阴极反应式。

**解析**：
总反应减去阳极反应得阴极反应：
O2+2CO2+4e-=2CO32-

**答案**：阴极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO32-；总反应式：2CO+O2=2CO2

**例3**：关于反应方向说法正确的是：
A. 放热自发过程熵值减小
B. 吸热自发过程熵值增加
C. 水自发从高处流向低处趋向能量最低
D. 只根据焓变判断反应方向可行

**解析**：
A错误，放热过程熵可增可减；D错误，需结合熵判据；C正确，水往低处流是能量最低原理；B正确，吸热熵增反应可自发。
**答案**：BC

### 高二化学重要知识点总结

#### 一、焓变与反应热
1. **反应热**：一定条件下，1mol反应物完全反应的热量。
2. **焓变（ΔH）**：恒压条件下的热效应，符号ΔH，单位kJ/mol。
3. **产生原因**：化学键断裂吸热，化学键形成放热。
4. **常见反应类型**：
– 放热反应：燃烧、中和、化合、金属与酸、生石灰与水、浓硫酸稀释等。
– 吸热反应：Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl、分解反应、H2/CO/C作还原剂氧化反应、铵盐溶解等。

#### 二、热化学方程式书写要点
1. 标注能量变化（ΔH）。
2. 注明物质聚集状态（s、l、g、aq）。
3. 指明反应温度和压强。
4. 系数可为分数，系数加倍ΔH加倍。
5. 逆向反应ΔH符号改变但数值不变。

#### 三、燃烧热
1. **概念**：25℃、101kPa下1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量。
2. **单位**：kJ/mol。
3. **注意**：①条件（101kPa）②完全燃烧③1mol反应物④热量（ΔH<0）。

#### 四、中和热
1. **概念**：稀溶液中酸碱反应生成1mol H2O的热量。
2. **强酸强碱**：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol。
3. **弱酸弱碱**：电离吸热，中和热<57.3kJ/mol。
4. **实验测定**：中和热测定实验。

#### 五、高二化学基础知识点
1. **浓硫酸“五性”**：
– 酸性、强氧化性、吸水性、脱水性、难挥发性。
– 化合价变化决定性质：不变（酸性）、半变（酸性+氧化性）、全变（氧化性）。

2. **浓硝酸“四性”**：
– 酸性、强氧化性、不稳定性、挥发性。
– 性质与化合价变化类似。

3. **烷烃系统命名法**：
– 步骤：选主链、编号位、定支链、写取代基、注位置。
– 原则：最简化、明确化（一长一近一多一小）。

4. **氧化还原反应配平**：
– 步骤：标价态、列变化、求总数、定系数、后检查。
– 检查：原子守恒、电荷守恒（氧原子数）。

通过以上系统梳理，高二化学的核心知识点已全面覆盖，希望这份总结能助你高效备考，取得优异成绩。